肯尼亚天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响

通过与粉煤灰对比以及与粉煤灰复掺使用，研究肯尼亚两种天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响。结果表明:掺加天然火山灰质材料后混凝土早期强度发展较为缓慢，但28天以后强度增长稳定，84天强度即可与纯水泥混凝土组相当；掺加天然火山灰质材料可减小混凝土收缩和徐变，但收缩率和徐变度均比粉煤灰混凝土大，磨细火山渣与粉煤灰复掺可明显减小天然火山灰混凝土的长期收缩及徐变。     

激发水淬锰渣与钢渣的活性用作细掺料砂浆的试验研究

对广西冶金行业排放的大量水淬锰渣、钢渣开展了用作细掺料砂浆的研究。经对锰渣、钢渣的基本性质分析发现,锰渣活性指数仅为70%～80%,活性偏低,必须对活性进行激发。研究表明,以石膏、石灰自制的激发剂为活性激发剂,并掺入磨细粉煤灰,可有效提高渣料的活性指数。通过试验确定了激发剂与基础配料的较优工艺条件,并通过分别粉磨制备了活性矿物细掺料—锰渣矿粉。     

天然火山灰质材料品质指标及其质量控制

分析了DL/T 5273和JG/T315两个规范对作为矿物掺合料使用的天然火山灰质材料品质指标要求,统计分析了某厂家加工的火山灰的品质波动情况,并与规范要求的品质指标进行了对比,提出了天然火山灰质量控制措施,为天然火山灰在混凝土工程中的应用提供了指导。     

PLS胶凝材料的研制和应用

PLS胶凝材料系统,主要采用火山灰质材料、钙镁质氧化物和硫酸盐类工业废渣混合而成。这一胶凝系统的基本原理是在碱、硫酸盐等激发剂的共同作用下,火山灰质原材料的潜在火山灰活性得到充分发挥,成为可以高掺量甚至完全替代水泥的一种胶凝材料。本文利用工业废渣——粉煤灰、电石渣及硫酸钠组成的PLS胶凝材料作为低等级农村公路路面硬化新型材料有着广阔的应用前景,不仅能大大降低工程造价,而且在节约土地、环境保护方面也具有深远意义。     

再生砖粉活性及其在道路水稳层中的应用研究

针对目前废弃黏土砖类建筑垃圾存量大、处理难和利用率低的问题，研究了再生烧结黏土砖粉的活性，并研究了其在替代粉煤灰后应用于道路水稳层后的性能。结果表明：再生烧结黏土砖粉的活性指数能够达到73%,满足作为水泥活性混合材料中粉煤灰的活性指数要求。结合X射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜分析发现，再生烧结黏土砖粉的活性源于其内部的活性SiO₂、Al₂O₃等成分，该活性成分能够与水泥水化产物中的Ca(OH)₂反应形成新的硅酸盐和铝酸盐水合物，从而形成较为密实的微观结构。再生烧结黏土砖粉替代粉煤灰后制备的水泥-砖粉稳定碎石材料具有良好的力学性能，能够满足极重、特重交通的高速公路和一级公路的基层以及底基层的强度要求。     

钢渣-矿渣-粉煤灰制备高活性超细矿物掺合料及性能研究

针对工业固废资源化利用过程中低活性废渣难应用问题，将钢渣、矿渣和粉煤灰复掺粉磨制备高活性超细矿物掺合料，研究了原料配比和颗粒细度对超细矿物掺合料性能的影响，对超细矿物掺合料使用扫描电镜(SEM)分析微观形貌，使用粒度粒形仪分析粒度粒形，将超细矿物掺合料取代水泥研究其流动性和活性。结果表明：当钢渣∶矿渣∶粉煤灰质量比为3∶5∶2时，采用球磨粉磨90 min可制得平均粒径3.64μm、D₅₀=2.53μm, 28 d活性指数可达104%的高活性超细矿物掺合料；超细粉粒径随粉磨时间的增加而降低，超过90 min后粉磨效率降低细度趋于稳定；掺入超细粉体后浆体的流动度略有降低，但对浆体硬化后的结构增强作用明显。     

锰渣掺合料水泥砂浆和混凝土性能试验研究

通过对锰渣化学成份的分析和性能试验,说明锰渣是一种活性材料,可以作为水泥砂浆和混凝土的掺合料,变废为宝,保护环境。以不同掺量的锰渣进行了水泥砂浆和混凝土的收缩性能、工作性和力学性能试验,为进一步研究锰渣在水泥砂浆和混凝土中的应用提供参考。     

结合水对软土次固结特性的影响机制研究

结合水对软土的工程特性具有重要影响，为研究结合水对软土次固结特性的影响机制，选取天津软土为研究对象，开展了结合水的等温吸附试验及原状土和不同结合水含量下重塑土的固结蠕变试验。从结合水角度对原状土的固结蠕变特性进行了探讨，并就结合水类型及含量对重塑土蠕变特性的影响机制进行了研究。研究结果表明：等温吸附试验中90%相对湿度节点为土中强、弱结合水的界限，98%相对湿度节点为弱结合水和自由水的界限；相应的，土中强结合水吸附量为13.2%，弱结合水吸附量为22.6%；另外，水化中心的改变导致强结合水阶段吸-脱附过程之间存在明显的滞后效应。原状土固结蠕变过程中，当固结压力p＞400 kPa后，土体的次固结受弱结合水控制，此时结合水排水比自由水困难许多，这是原状土次固结系数在400 kPa后开始逐渐减小的原因之一；原状土在整个固结蠕变过程中排出了12.1%的自由水和9%的弱结合水，没有强结合水排出。在强结合水范围内重塑土的次固结变形及次固结系数对结合水量的变化并不敏感，进入强、弱结合水共存状态后，结合水量对重塑土次固结的影响逐渐显现出来，次固结变形量及次固结系数随含水量的增加呈现加速增加的趋势，说明弱结合水是软土固结蠕变的主控因素。     

煤矸石粉填料在沥青混凝土中的应用

该文的研究目的是探究煤矸石粉作为填料对沥青混凝土路用性能的影响规律。从洗煤厂取煤矸石样品后,将其破碎加工成天然煤矸石粉填料;将天然煤矸石粉在750℃下充分燃烧,制成煤矸石灰填料。X射线衍射试验结果表明:煤矸石粉和煤矸石灰中的火山灰成分使其可以作为活性填料应用于沥青混凝土中。主要进行了以下室内试验:干燥和饱水条件下马歇尔稳定度试验、间接拉伸强度和回弹模量试验。试验结果表明:与掺传统石灰石粉填料的沥青混合料对比,煤矸石粉和煤矸石灰沥青混合料具有更高的高温稳定性和回弹模量;煤矸石粉和石灰石粉作为填料等比例掺配应用于沥青混合料中,可以使其获得更高的水稳定性,而且煤矸石灰比煤矸石粉对混合料水稳定性的改善效果更为显著;由间接拉伸强度试验中的应力应变曲线可以得到混合料的韧性指标,该指标可以表征材料的能量吸收力或柔韧性,煤矸石粉沥青混合料的韧性比石灰石粉沥青混合料更好。     

公路软基处理经验简介

软基处理包括两种含义:一是指路基,一是指路基下的土基。软土主要由粘土粒及粉粒组成,有时也含有机质。其粘土粒含量较高,有的可达到60～70％,粘土粒的矿物成份为高岭石、蒙特石和水云母等。在粘土粒表面布满着一层很薄的强结合水,这种水极其牢固地结合在粘土表面,其性质接近于固体,密度约为1.2～2.4g/cm~3,具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度。而在强结合水的外围有一层弱结合水形成一层水膜,当土中含有较多弱结合水时,水膜变厚,土呈可塑性,弱结合水膜越厚离土粒表面     

循环荷载作用下火山渣混合料变形特征与路堤沉降预测研究

以东非地区内马铁路沿线火山渣为研究对象,通过循环载荷试验探究了黏土、火山渣不同掺配比混合料的变形特性和颗粒破碎规律,并采用路基沉降模型对混合料路堤的长期沉降进行预测。研究发现:混合料累积应变随着火山渣含量的增大而增大,黏土的掺入能够有效地提高混合料抗变形能力,其中黏土的最佳掺配比为70 %;颗粒破碎率和累积应变呈正相关,因此应尽量降低粗粒组火山渣的用量以减小混合料路堤变形;混合料路堤沉降主要发生在路基服役初期,火山渣含量较高时,服役初期引起的沉降较大;但随着服役时间增长,掺配比对路堤沉降量的影响逐渐降低。     

下凹式绿地对雨水径流的控制效果研究

研究了10 cm、15 cm、20 cm三种下凹深度以及添加火山岩、煤渣、沸石三种填料基质情况下下凹式绿地的蓄滞效果;考察了添加火山岩、煤渣、沸石三种填料对下凹式绿地去污效果的影响.结果表明:下凹深度越大,绿地对雨水的削减效果较好,但出于安全考虑,下凹深度应该控制在一定的安全范围内;不同的填料也会对蓄滞和去污效果产生影响,添加火山岩的装置蓄滞效果相对较好,对总磷的去除效果也较好,去除率为82.7％;添加煤渣对总氮的去除率最高,为48％,添加沸石对COD的去除率最好,为34.9％,添加三种材料对SS的去除率都较高,达到95％左右.     

考虑孔隙水压力作用的二级边坡稳定性上限分析

二级边坡与简单边坡或单级边坡相比,能够在不放缓坡度的情况下提高边坡的稳定性,具有广泛的工程应用价值,在考虑孔隙水压力作用下对二级边坡的稳定性进行了分析,对孔隙水压力的做功功率进行了推导,求出了二级边坡在孔隙水压力作用下的上限解,采用序列二次规划算法对其进行优化计算,并利用工程实例对其解的有效性进行了验证,分析边坡土体物理强度指标在考虑孔隙水压力的作用下对边坡稳定性的影响。     

青藏高原气候环境对混凝土强度和抗渗性的影响

为了研究青藏高原气候环境对混凝土性能的影响，在高原和平原地区完成相同配比混凝土的制备与养护工作，并结合强度、抗渗性、气孔结构、显微硬度以及扫描电镜与原子力显微镜分析等测试对比研究混凝土性能的差异，从宏观、细观和微观多个角度揭示高原气候条件对混凝土性能与内部结构带来的影响与作用机理。结果表明：高原地区制备且标准养护组混凝土的抗压强度与抗渗性都最优，其次是平原地区制备且标准养护组，高原地区制备且室外自然养护组性能最差；低气压导致混凝土拌合物含气量降低和工作性下降；高原标准养护下硬化混凝土含气量最低，平均孔径最小，而高原室外自然养护下硬化混凝土含气量最大，平均孔径最大；高原地区制备的混凝土，在标准养护条件下界面过渡区密实程度最高，结构均匀，其显微硬度最大，而室外自然养护条件下界面过渡区密实程度最差，微裂纹密布，结构粗糙，其显微硬度最小；而高原地区制备且室外自然养护条件下，混凝土气孔结构参数和界面过渡区微结构整体最差，以上原因的综合作用给混凝土力学和抗渗性带来极为不利的影响。总体来讲，青藏高原气候环境对混凝土性能的负面影响主要源于室外养护条件，而非制备过程。     

太原西山大佛危岩体综合加固技术

太原西山大佛开凿于北齐文宣帝时期,迄今已有1400余年,是目前所知世界上最早的大型石刻佛像。由于独特的地质构造和地层岩性,在自然应力、地震作用、自然风化及人类活动等因素的影响下,岩体结构松散,整体性差,造成大佛四肢残缺、躯体破碎。针对大佛病害现状,分析病害机理,提出了预应力锚索、锚杆框架、槽钢梁及截排水沟等综合措施加固。工程完工已两年多,取得了很好的治理效果。     

固化剂改良公路路基土体的干燥收缩性能研究

对比分析了土凝岩和水泥固化剂对低液限粉质粘土干燥收缩性能的影响,采用SPSS Statistics和MATLAB软件对土凝岩固化剂改良公路路基土体试验进行回归曲线模型统计分析。结果表明,土凝岩相对水泥固化剂具有更好的前期保水性,可以一定程度抑制试件中干缩裂缝的产生;采用土凝岩固化剂进行改性公路路基土体的干缩应变减小,在后期的干燥收缩性能会相对水泥固化剂改性试件更为稳定;土凝岩作为固化剂改性土体的干燥收缩性能要优于水泥固化剂。土凝岩固化剂改良公路路基土体的干缩应变的软件数据处理值与原始数据基本吻合,误差都在5%以内,土凝岩固化剂改良公路路基土体的干缩应变模型可以较好地指导实际工程中公路路基土体的施工养护工作。     

桂林红黏土干湿循环条件下饱和渗透系数及孔隙特征变化试验

以桂林红黏土为研究对象，采用抽真空饱和法、恒温干燥法对重塑土样作干湿循环，研究对渗透系数与干湿循环次数的关系，并结合压汞和电镜扫描分析不同循环次数下孔隙分布的变化特征。试验结果表明:桂林红黏土具有明显的片状结构，经过反复干湿循环，在孔隙水压力的作用下，孔隙孔径由双峰逐渐变为和原状土相似的单峰，中微孔隙都会向0.1～1.0 μm的小孔隙靠近，孔隙孔径分布范围变小，在此过程中，游离土颗粒会被吸引在团聚体周围，使土粒孔隙形态更加平滑，且迂曲度与循环次数呈对数关系逐渐减小。压实重塑土样在经过3次干湿循环后，孔径结构变化基本稳定，渗透系数与同条件下原状土样相同，可替代无法获得符合试验条件的原状土样的结果。     

不同干湿循环路径下Q2原状黄土强度与微观结构演化试验

为探明不同干湿循环路径对Q₂原状黄土宏观强度和微观结构的影响,考虑地下黄土赋存环境,开展了3种干湿循环路径下的三轴剪切试验、核磁共振测试和扫描电镜试验,分析了Q₂原状黄土强度、微观孔隙分布和土颗粒结构的演化规律与特征,并结合矿物成分变化探讨了相互之间的影响关系。研究结果表明：不同干湿循环路径下,宏观参数-黏聚力与微观参数-孔隙分布、孔隙和土颗粒平均直径均表现出不同程度的劣化效应,参数衰减趋势完全一致,即干湿循环幅度越大,上限含水率越高,衰减越严重,劣化效应越明显。宏观参数-内摩擦角与微观参数-孔隙和土颗粒结构演化特征相似,即内摩擦角小幅波动,孔隙与土颗粒的形态、结构复杂度和排列有序性基本稳定。考虑干湿循环幅度、上限含水率和循环次数3种参数,构建了微观孔隙劣化特征函数,解释了不同干湿循环路径下的孔隙劣化特征,揭示了Q₂原状黄土微观孔隙损伤劣化两阶段发展规律,即波动式损伤积累上升阶段和损伤劣化稳定阶段。相关研究成果可为不同循环路径下的原状黄土宏微观劣化认知提供有益参考。